KR20180018195A - 공정 관리 장치, 이와 연동하는 데이터 서버를 포함하는 반도체 공정 관리 시스템 및 이를 이용한 반도체 공정 관리 방법 - Google Patents

공정 관리 장치, 이와 연동하는 데이터 서버를 포함하는 반도체 공정 관리 시스템 및 이를 이용한 반도체 공정 관리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체 제조 설비를 관리하는 공정 관리 장치로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 관리 장치는 데이터 서버로부터 가상 저장 공간을 제공 받고, 상기 가상 저장 공간에 저장된 상기 반도체 제조 설비의 제조 공정을 관리하기 위한 반도체 공정 관리 프로그램을 운영하여 상기 반도체 제조 설비를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

공정 관리 장치, 이와 연동하는 데이터 서버를 포함하는 반도체 공정 관리 시스템 및 이를 이용한 반도체 공정 관리 방법{SEMICONDUCTOR PROCESS MANAGEMENT SYSTEM INCLUDING PROCESS MANAGEMENT APPARATUS, AND DATA SERVER, AND METHOD FOR MANAGING SEMICONDUCTOR PROCESS}
본 발명은 공정 관리 장치, 이와 연동하는 데이터 서버를 포함하는 반도체 공정 관리 시스템 및 이를 이용한 반도체 공정 관리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 일련의 반도체 제조 공정을 통하여 하나의 완성된 반도체 제품을 생산하기 위해서는 수많은 단위 공정을 거친다. 이에 따라 반도체 생산 라인에는 높은 수준의 정밀도를 만족시키기 위한 복수개의 반도체 제조 설비들(예컨대, CVD 설비, 스퍼터링 설비, 식각 설비, 계측 설비 등)이 배치되며 이들 반도체 제조 설비들은 계획된 공정 순서와 레시피에 의해 반도체 제조 공정을 진행한다.
이러한 다양한 공정들을 수행하는 반도체 공정 설비들의 공정 효율을 극대화 시키기 위한 반도체 공정 관리 시스템이 요구되고 있는데, 이러한 공정 관리 시스템의 장애가 발생하는 경우, 반도체 제조 공정이 중단됨에 따른 손실이 막대하다.
일반적으로 반도체 제조 관련 모든 설비에 대한 제어를 총괄하는 제어부는 반도체 제조 공정 모듈에 포함된 제어부와 데이터를 비교, 입력, 출력 및 저장함으로써 제조 공정 진행을 실시간으로 컨트롤하고 모니터링한다. 그러나 이를 처리하는 과정에서 반도체 제조 설비 내부의 저장 장치의 과부하, 고장 또는 결함 등으로 인하여 반도체 제조 공정을 모니터링하는 시스템이 중단된다면, 반도체 제조 공정도 중단되어 반도체 소자 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.
공정 관리 시스템의 장애를 방지하기 위하여 고가의 산업용 PC(Industrial PC, IPC)를 도입하지만 컴퓨터의 특성상 하드디스크의 빈번한 장애로 인하여 설비 공정 전체가 중단되는 경우가 자주 발생한다.
또한, 반도체 제조 설비 관리 시스템의 데이터 저장 장치를 이중화하여 복구 시스템을 구현하기도 하지만, 제한적인 공간 장치 내에서 독립된 프로세서 없이 구현된 레벨화 시스템은 오히려 산업용 컴퓨터의 과부하를 초래하고, 잘못된 데이터 기록으로 인한 장애 요인이 증가한다는 문제점이 있다.
또한, 산업용 PC는 하드웨어 수명으로 인한 데이터 저장장치 결함 또는 저장장치 내부공간 부족으로 인해 일정 시간 후에 부품 교체를 해야 한다. 따라서, 산업용 PC를 사용하더라도 비용 및 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.
한편, NAS, DAS/SAN, Virtual Disk, 클라우드 서비스와 같은 저장 장치 가상화 시스템은 디스크에 일부분만을 가상화 하여 사용자에게 필요한 가상 저장 공간을 제공하는 서비스가 대부분이다. 그리고 일반적인 저장 장치 가상화 시스템은 원거리 네트워크를 기반으로 설계되어 다수의 사용자에게 제공되기 때문에 안정성 및 보안 문제로 반도체 공정 관리 적용에는 적용이 어렵다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 공정 관리 장치, 이와 연동하는 데이터 서버를 포함하는 반도체 공정 관리 시스템 및 이를 이용한 반도체 공정 관리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 설비를 관리하는 공정 관리 장치는 데이터 서버로부터 가상 저장 공간을 제공 받고, 상기 가상 저장 공간에 저장된 상기 반도체 제조 설비의 제조 공정을 관리하기 위한 반도체 공정 관리 프로그램을 운영하여 상기 반도체 제조 설비를 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 반도체 제조 설비와 통신하는 제1 통신부, 그리고 상기 데이터 서버와 통신하는 제2 통신부를 더 포함할 수 있다.
상기 데이터 서버는 상기 반도체 공정 관리 프로그램을 저장하는 복수의 저장 장치를 포함하는 저장부, 그리고 상기 복수의 저장 장치를 하나 이상의 볼륨으로 묶음으로써, 상기 저장부의 입출력을 제어하는 레이드 컨트롤러(RAID CONTROLLER)를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 가상 저장 공간에 저장된 상기 반도체 공정 관리 프로그램의 운영에 필요한 데이터를 백업, 복제, 삭제, 또는 롤백(roll back)할 수 있다.
상기 제어부는 상기 복수의 저장 장치 각각에 상기 반도체 공정 관리 프로그램의 운영에 필요한 데이터를 중복하여 저장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 제조 설비를 관리하는 반도체 공정 관리 시스템은 상기 반도체 제조 설비의 제조 공정을 관리하기 위한 반도체 공정 관리 프로그램을 저장하는 데이터 서버, 상기 데이터 서버에 접근하여, 상기 데이터 서버로부터 가상 저장 공간을 제공 받고, 상기 반도체 공정 관리 프로그램을 로드(Load)하고, 상기 반도체 공정 관리 프로그램을 운영하며 상기 반도체 제조 설비를 관리하는 공정 관리 장치, 그리고 상기 데이터 서버와 상기 공정 관리 장치를 연결하는 통신부를 포함한다.
상기 공정 관리 장치는 상기 데이터 서버로 로그인 요청 메시지를 송신하고, 상기 데이터 서버는 상기 로그인 요청 메시지를 탐지하고, 로그인 허용 여부를 판단하며, 로그인 인증이 완료되면 상기 공정 관리 장치에 가상 저장 공간을 제공할 수 있다.
상기 데이터 서버는 상기 반도체 공정 관리 프로그램을 저장하는 복수의 저장 장치를 포함하는 저장부, 그리고 상기 복수의 저장 장치를 하나 이상의 볼륨으로 묶음으로써, 상기 저장부의 입출력을 제어하는 레이드 컨트롤러(RAID CONTROLLER)를 포함할 수 있다.
상기 공정 관리 장치는 상기 가상 저장 공간에 상기 반도체 제조 설비를 관리하는 데에 필요한 데이터를 읽고 쓸 수 있다.
상기 공정 관리 장치는 상기 가상 저장 공간에 상기 반도체 공정 관리 프로그램의 운영에 필요한 데이터를 중복하여 저장할 수 있다.
상기 공정 관리 장치는 상기 데이터 서버에 저장된 상기 반도체 공정 관리 프로그램의 운영에 필요한 데이터를 백업, 복제, 삭제, 또는 롤백(roll back)할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공정 관리 장치가 데이터 서버와 연동하여 반도체 제조 설비를 관리하는 방법은 상기 데이터 서버의 메모리에 대한 접근을 요청하는 단계, 상기 데이터 서버로부터 가상 저장 공간을 제공 받는 단계, 상기 가상 저장 공간에 저장된 상기 반도체 제조 설비의 제조 공정을 관리하기 위한 반도체 공정 관리 프로그램을 로드하는 단계, 그리고 상기 반도체 공정 관리 프로그램을 구동하는 단계를 포함한다.
상기 가상 저장 공간에 저장된 상기 반도체 제조 설비를 관리하기 위한 데이터를 읽거나 쓰면서 반도체 제조 설비를 관리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 가상 저장 공간에 저장된 상기 반도체 제조 설비를 관리하기 위한 데이터를 백업, 복제, 삭제, 또는 롤백(roll back)하는 단계를 포함하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 데이터 서버에 상기 반도체 공정 관리 프로그램의 운영에 필요한 데이터를 중복하여 저장하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 반도체 제조 설비를 관리하는 공정 관리 장치는 데이터 서버로부터 가상 저장 공간을 제공받고, 상기 가상 저장 공간에 저장된 상기 반도체 제조 설비의 제조 공정을 관리하기 위한 반도체 공정 관리 프로그램을 운영하여 상기 반도체 제조 설비를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 전원 부족 신호를 수신하면, 상기 데이터 서버로 상기 전원 부족 신호를 전송하고, 상기 반도체 제조 설비 관리 프로그램을 종료한다.
본 발명의 실시예에 따르면 공정 관리 장치의 주요 장애 원인인 하드디스크 결함을 근본적으로 해결함으로써, 공정 관리 중단 상태 없이 반도체 공정 장치를 모니터링할 수 있어 반도체 설비 공정의 신뢰성을 구축하고 반도체 장치의 생산성과 안정성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 공정 관리 장치는 저장장치의 교체가 용이하여 반도체 제조 공정의 신뢰성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 단위 네트워크 내에서 메인 파티션 및 보조 파티션까지 디스크 전체를 소프트웨어적으로 가상화하여 반도체 공정 관리 장치의 하드웨어에 물리적인 것처럼 디스크를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 관리 장치 및 반도체 공정 관리 방법은 OS(Operating System, 운영 체제) 및 데이터 전체를 가상 디스크 내에서 사용함으로써 기존에 불필요한 인증 절차, 다양한 사용자를 위한 서비스가 아닌 반도체 공정 관리 장치에 필요한 디스크만을 제공하여 안정성, 보안 문제점을 해결할 수 있다.
도 1은 반도체 소자 제조 설비의 기본 구성도를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 반도체 공정 관리 시스템이 다른 장치들과 연결되는 모습을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 반도체 공정 관리 시스템을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 공정 관리 장치의 하드웨어 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 서버의 하드웨어 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 서버의 구성도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에서 데이터 서버를 설명하기 위한 도면이다.
도 10과 도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 반도체 공정 관리 시스템의 서비스 제공 내용이 디스플레이를 통해 출력되는 화면을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 반도체 공정 관리 장치와 데이터 서버의 전원 연결 상태를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 반도체 공정 관리 장치와 데이터 서버의 통신 연결 상태를 예시적으로 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 공정 관리 장치, 그리고 이와 연동하는 데이터 서버를 포함하여 반도체 공정 장치를 관리하는 반도체 공정 관리 시스템에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 반도체 소자 제조 설비의 기본 구성도를 나타내는 도면이다.
반도체 소자를 제조하는 공정은 웨이퍼를 투입한 후 최소 수십에서 수백의 단위 공정을 거쳐 반도체 소자를 제조한다. 이때, 반도체 제조 공정은 크게 식각(Etching) 공정, 확산(Diffusion) 공정, 증착(Deposition), 포토 공정(Photo Lithography)의 등의 공정으로 분류될 수 있다. 도 1을 참고하면, 반도체 소자 제조 공정 설비는 여러 개의 로봇으로 구성된 웨이퍼 외부 이송부(10), 웨이퍼 내부 이송부(12)와 각 단위 공정을 진행하는 다양한 프로세스 모듈로 구성되는 웨이퍼 가공부(20, 22, 24, 26, 28)와 전체 프로세스를 제어하고 관리하는 메인 제어부(30)로 구성된다.
웨이퍼 가공부(20, 22, 24, 26, 28)는 각각 단위 공정을 관리하고 공정의 정보를 기록하기 위한 제어부(미도시)를 포함하며, 각 제어부는 단위 공정의 관리와 기록 등의 데이터를 메인 제어부(30)와 주고 받으며 각각의 역할을 수행한다.
본 명세서에서의 "웨이퍼"는 반도체 제조 공정 단계에서의 웨이퍼 또는 반도체 제조 공정이 완료된 웨이퍼를 의미하며, 즉 기판 상에 형성될 수 있는 하나 이상의 다양한 층들을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 반도체 공정 관리 시스템이 다른 장치들과 연결되는 모습을 예시적으로 나타내는 도면이고. 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 반도체 공정 관리 시스템을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 3을 참고하면, 반도체 제조 설비(500)는 반도체의 제조 공정을 진행하는 장치로서, 반도체 웨이퍼(미도시)에 특정 단위 공정을 수행함으로써 웨이퍼를 가공하는 공정 설비, 웨이퍼를 이송하는 이송 설비, 그리고 공정이 완료된 웨이퍼의 특정 스펙을 계측하는 계측 설비 중 적어도 하나 이상을 포함한다.
반도체 공정 관리 시스템(1000)은 공정 관리 장치(100), 그리고 이와 연동하는 데이터 서버(200)를 포함한다.
반도체 공정 관리 시스템(1000)은 반도체 제조 설비(500)를 제어하기 위하여 유저 인터페이스를 이용하여 반도체 제조 설비(500)를 모니터링 및 관리한다. 본 실시예에서 반도체 공정 관리 시스템(1000)는 반도체 제조 공정 조건, 공정 플로우 등을 포함하는 공정 레시피 등을 설정하여 반도체 제조 설비(500)를 제어한다. 그리고 공정 레시피의 처리 과정에 따른 반도체 제조 설비(500)의 각 구성 요소들을 모니터링하여 공정 제반에 대한 정보를 관리한다.
공정 관리 장치(100)는 반도체 제조 설비(500)를 모니터링 하고 이들의 공정 과정을 관리하기 위한 메인 제어 기능을 수행하는 장치를 의미한다.
한 실시예에서 공정 관리 장치(100)는 공정 관리 장치(100)를 보조하기 위한 애드 온 형태의 데이터 서버(200)로부터 통신 인터페이스를 통하여 가상 저장 공간(300)을 제공 받는다. 공정 관리 장치(100)는 데이터 서버(200)에 저장된 반도체 공정 관리 프로그램을 로드하여 반도체 공정 설비를 모니터링하고, 이를 관리한다
데이터 서버(200)는 통신 인터페이스를 통하여 공정 관리 장치(100)에 연결되어 가상의 저장 공간을 제공하는 애드 온 장치이다.
한 실시예에서 데이터 서버(200)는 복수의 SSD, HDD 등의 메모리, 즉 저장 장치를 포함하는 저장부, 그리고 복수의 저장 장치를 제어하기 위한 레이드 컨트롤러를 포함한다. 이에 따라 데이터를 분할하여 중복 저장하고 이를 하나 이상의 볼륨으로 재구성하여 입출력 하도록 함으로써 저장 장치를 파티셔닝한다. 복수의 메모리로 분할된 저장 장치는 상호간 데이터를 공유하고, 데이터를 백업함으로써, 어느 하나의 저장 장치의 장애가 발생하더라도 데이터를 복구할 수 있다.
본 실시예에서 데이터 서버(200)는 반도체 장비에 필요한 OS(Operating System, 운영 체제) 및 데이터 전체를 순간 백업 및 복원을 약 1분 이내로 처리를 할 수 있고, 1일에 2,4,6,8,12시간 마다 백업 시점을 자동으로 만들 수 있으며, 5,10,20,30,45,60일 동안 저장할 수 있게 설정할 수 있다. 그리고 사용자가 수동으로 조작하면 바로 백업할 수 있고, 복수의 백업 리스트를 만들 수 있으며, 백업 리스트 중 사용자가 원하는 백업 시점을 선택하면 순간 복원이 되며 공정 관리 장치(100)를 재부팅 하면 바로 적용된다.
즉, 본 발명의 한 실시예에 따른 반도체 공정 관리 장치(100)는 데이터 서버(200)로부터 다중 백업을 제공받을 수 있어 물리적 디스크 용량에 구애받지 않고, 여러 개의 백업을 순간 저장하고 순간 복원할 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 공정 관리 시스템(1000)은 공정 관리 장치(100) 내부에 저장 장치를 추가 설치하지 않고, TCP/IP 연결방법 등의 통신 네트워크를 통하여 애드온 방식으로 레벨되어 구성된 저장장치를 사용하여 반도체 공정 관리 프로그램을 제공한다.
이와 같이, 반도체 공정 관리 시스템(1000)은 공정 관리 장치(100)의 저장 장치를 제거하고 통신 네트워크를 이용하여 데이터 서버(200)로부터 제공 받은 가상 저장 공간(300)을 이용하여 반도체 공정 관리 프로그램을 가동함으로써 공정 관리 장치(100) 내부의 데이터 병목 현상을 해결하여 생산 설비의 장애를 원천적으로 방지할 수 있고, 저장 장치의 결함을 근본적으로 해결함으로써 반도체 공정 관리 시스템의 지속 상태를 유지할 수 있어 반도체 설비 공정의 신뢰성을 구축하고 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 반도체 공정 제조 설비 내부의 저장장치 용량 부족 현상을 원천적으로 극복하여 반도체 공정 관리 시스템에서 이용자가 원하는 만큼에 저장용량을 자유롭게 추가할 수 있어 운영상의 원가절감 및 중단시간을 절약할 수 있다.
그리고 반도체 공정 관리 시스템(1000)은 자연재해 또는 정전으로 인하여 시스템이 중단되더라도 시스템의 재기동(리부팅)만으로 즉시 반도체 공정 관리가 가능한 시스템 환경을 구축할 수 있으므로, 시스템 다운 시간을 단축하여 반도체 설비 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 반도체 공정 관리 시스템(1000)은 복수의 메모리를 포함하고, 복수의 메모리를 하나 이상의 볼륨으로 구성하고, 입/출력을 제어함으로써 저장부의 기능을 수행하도록 하는 레이드 컨트롤러를 포함함으로써, 어느 하나의 메모리에 물리적 장애가 발생하더라도, 반도체 공정 관리 시스템을 중단하지 않고 장애가 발생한 메모리의 교체를 가능하도록 한다.
그리고 본 발명에 따른 반도체 공정 관리 시스템(1000)은 복수의 메모리를 포함하고, 복수의 메모리를 하나 이상의 볼륨으로 구성하여 시스템을 복수개로 이중화(예를 들어 활성 모드(active) + 대기 모드(standby), 활성 모드(active) + 활성 모드(active)) 할 수 있어 시스템의 안정성을 보장할 수 있다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 공정 관리 장치(100)의 하드웨어 구성도이다.
도 4를 참고하면, 공정 관리 장치(100)는 프로세서(CPU)(110), 적어도 하나의 통신 인터페이스(120), 메모리(130), 입력 장치(140), 그리고 디스플레이(150)를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 공정 관리 장치(100)의 하드웨어 구성은 설계에 따라 다양할 수 있다.
통신 인터페이스(120)는 외부 장치와의 물리적 연결을 위한 하드웨어이다. 도 4를 참고 하면, 통신 인터페이스(120)는 반도체 제조 설비(500)와의 연결을 위한 제1 통신 인터페이스와 데이터 서버(200)와의 연결을 위한 제2 통신 인터페이스를 포함할 수 있다.
제1 통신 인터페이스는 직렬 통신 인터페이스 또는 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)를 이용하는 근거리 통신망(LAN) 등과 같은 통신 모듈을 구비하여 반도체 제조 설비(500)와 통신할 수 있으며, 예를 들어 1Gbps 이상의 전송 속도를 지원하는 CAT.7 copper Media를 통한 TCP/IP를 이용한 통신 모듈일 수 있다.
제2 통신 인터페이스는 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)를 이용하는 근거리 통신망(LAN)으로 구비하여 데이터 서버(200)와 통신할 수 있으며, 예를 들면, 최대 3Gbps의 통신 대역폭을 가질 수 있다.
메모리(130)는 프로세서(110)의 동작에 필요한 각종 정보를 저장하는 하드웨어이다. 메모리(130)는 프로세서(110)를 구동하기 위한 운영체제(OS)와 운영체제(OS)의 운용에 필요한 프로그램이 저장되어 있다.
입력 장치(140)와 디스플레이(150)는 사용자의 커뮤니케이션을 지원하기 위한 하드웨어이다. 공정 관리 장치(100)는 사용자로부터 입력 장치(140)를 통해 반도체 공정 장치 관리 프로그램 구동을 위한 로그인 정보를 입력받고, 디스플레이(150)는 구동된 반도체 공정 관리 장치 프로그램을 사용자에게 출력하는 화면을 제공한다.
다시 도 4를 참고하면, 프로세서(110)는 통신 인터페이스(120), 메모리(130), 입력 장치(140), 그리고 디스플레이(150)와 통신하고, 이들을 제어한다. 프로세서(110)는 통신 인터페이스(120)를 통하여 데이터 서버(200)로부터 가상 저장 공간(300)을 제공받고, 가상 저장 공간(300)에 저장된 프로그램(반도체 공정 장치를 모니터링 및 관리하기 위한 반도체 공정 관리 프로그램 등)을 로드(Load)하여 반도체 제조 설비(500)를 관리하는 기능을 수행할 수 있다.
이때, 프로세서(110)는 데이터 서버(200)로부터 제공 받은 가상 공간에 반도체 공정 장치를 관리하는 데에 필요한 데이터를 읽고 쓰며 반도체 제조 설비(500)를 관리한다.
프로세서(110)는 입력 장치(140)로 출입한 로그인 요청 메시지를 탐지한 경우, 사용자가 반도체 공정 관리 프로그램 구동의 개시로 인식한다. 프로세서(110)는 입력 장치(140)로부터 수신한 로그인 정보를 이용하여 메모리(130)에 저장된 정보를 기초로 로그인 허용 여부를 판단한다. 인증이 완료되면 프로세서(110)는 메모리(130)에 저장된 반도체 공정 관리 프로그램을 구동한다.
이와 같이 공정 관리 장치(100)는 데이터 서버(200)로부터 가상 저장 공간(300)을 제공 받고, 데이터 서버(200) 에 저장된 반도체 공정 관리 프로그램을 구동하며, 데이터 서버(200)로부터 제공 받은 가상 저장 공간(300)에 데이터를 읽고 쓰며 반도체 제조 설비(500)를 관리한다. 이에 따라 반도체 공정 관리 시스템(1000)은 공정 관리 장치(100)의 데이터의 잦은 입출력 및 연산으로 인해 장애가 빈번히 발생하는 저장 장치의 물리적 오류로 인한 공정 관리 장치(100)의 고장을 줄일 수 있다.
또한, 공정 관리 장치(100)는 공정 관리 중단 상태 없이 반도체 공정 장치를 모니터링 할 수 있어 반도체 설비 공정의 신뢰성을 구축하고 반도체 장치의 생산성을 향상시킬 수 있다.
데이터 서버(200)는 반도체 제조 설비(500)를 모니터링 하고 관리하는 반도체 공정 관리 프로그램을 저장하며, 반도체 공정 관리 프로그램을 구동하며 필요한 데이터의 입/출력을 위한 저장 공간을 공정 관리 장치(100)에 제공하는 애드 온 보조 모듈이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 서버의 하드웨어 구성도이다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 데이터 서버(200)는 복수의 저장 장치로 구성되는 메모리(214), 통신 인터페이스(212)를 포함한다.
메모리(214)는 본 발명에서 설명하는 반도체 제조 설비(500)의 모니터링 및 이를 관리하는 각종 동작을 위한 반도체 관리 프로그램을 저장할 수 있는 영역을 가진 장치로서, HDD 또는 SSD 등의 데이터를 저장할 수 있는 하드웨어를 의미한다.
통신 인터페이스(212)는 외부 장치와의 연결을 위한 하드웨어이다. 도 7을 참고하면, 통신 인터페이스(212)는 공정 관리 장치(100)와의 연결을 통해 가상 메모리를 제공하기 위한 제1 통신 인터페이스를 포함하고, 외부 네트워크와 연결하기 위한 유/무선 통신 인터페이스를 더 포함할 수도 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 서버(200)를 도 6 내지 도 9를 이용하여 보다 자세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 서버의 구성도이고, 도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에서 데이터 서버를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참고하면 본 발명의 실시예에 따른 데이터 서버(200)는 데이터 서버(200)의 운영을 위한 운영체제(OS) 및 제어 프로그램을 포함하는 제어부(230), 저장부(240), 그리고 통신부(250)를 포함한다.
도 7을 참고하면, 제어부(230)는 통신 인터페이스(212)를 통하여 SCSI(small computer system interface) 명령을 처리하는 가상 저장 공간(300)을 공정 관리 장치(100)에게 서비스하고, 공정 관리 장치(100)가 제공 받은 가상의 저장 공간(300)을 실제 저장 장치로 인식하여 공정 관리 장치(100)의 운영에 필요한 데이터를 읽고 쓰도록 함으로써, 반도체 공정 설비 프로그램이 운영하면서 남기는 기록을 유지한다.
제어부(230)는 공정 관리 장치(100)가 통신 인터페이스(212)를 통하여 데이터 서버(200)에 접근하여 데이터 서버(200)에 기록된 데이터를 제어할 수 있는 시스템을 제공한다. 한 실시예에서 제어부(230)는 현재 공정 관리 장치(100)로 서비스되고 있는 가상 저장 공간(300)의 데이터를 백업, 복제, 삭제, 또는 롤백(Roll back) 등의 관리하도록 한다. 이때, 가상 저장 공간(300)의 일부 데이터만을 선택적으로 초기화하거나, 이전 시점으로 데이터를 되돌리도록 할 수도 있다. 또한, 제어부(230)는 현재 제공되고 있는 가상 저장 공간(300)의 서비스 현황, 데이터 서버(200)에 등록된 공정 관리 장치(100)의 정보 등을 출력하는 기능을 수행한다.
제어부(230)는 공정 관리 장치(100)가 최초 부팅할 때 하드웨어 체크 단계에서 가상 저장공간을 제공하며, OS 운영체제 및 장비 운영 소프트웨어 등 반도체 장비의 실질적 관리 제어를 한다.
도 8을 참고하면, 저장부(240)는 하드디스크(244)와 이들을 하나 이상의 볼륨으로 제어하는 레이드 컨트롤러(242)를 포함한다. 하드디스크(244)는 최소 6개 이상으로 구비됨으로, 두 개의 하드디스크가 물리적 한계로 인하여 작동 불능에 빠지더라도 내부에 저장된 데이터가 손실되지 않도록 장애 회피를 구현할 수 있다.
레이드 컨트롤러(242)는 복수의 하드디스크(244)를 하나의 저장 공간처럼 제어할 수 있도록 하나의 볼륨으로 구성함으로써, 볼륨 구성원, 즉 어느 하나의 하드디스크(244)에 장애가 발생한 경우, 부품을 교체하는 핫 스왑(hot swap), 또는 부품을 추가 장착하는 핫 플러그(hot plug) 기능을 제공한다. 이때, 레이드 컨트롤러는 새로 추가된 하드디스크(244)를 자동으로 탐지하고, 볼륨을 재구성하고, 또 다른 메모리의 고장을 대비하기 위하여 서로 다른 메모리가 가지고 있는 데이터 정보를 각각 중복하여 저장한다.
도 9를 참고하면, 통신부(250)는 공정 관리 장치(100)의 통신 인터페이스(120)와 연결하기 위한 네트워크 모듈(252)을 포함한다. 이때, 네트워크 모듈(252)은 IEEE802.3ad 표준에 의거한 LACP(Link Aggregation Control Protocol) 통신 방식으로 레이드 컨트롤러(242)에서 만들어진 볼륨의 일부를 반도체 설비에 가상 저장 공간(300)을 서비스한다. 저장부(240)와 네트워크 모듈(252)간의 통신 대역폭은 최대 3Gbps일 수 있고, 서비스 대상 반도체 설비가 한대 이상일 경우 부하 분산 및 부하 수용을 제공한다. 또한 어느 하나의 하드웨어 장애가 있을 경우 남은 링크를 통하여 가상 디스크 서비스를 지속함으로써, 서비스의 중단 또는 시스템의 중지 없이 가상 디스크를 제공할 수 있다.
네트워크 모듈(252)은 공정 관리 장치(100)의 통신 인터페이스(120)와 TCP/IP 통신 방식으로 연결되어 가상 저장 공간 서비스를 제공하며, 1Gbps 이상의 속도를 제공하는 CAT.7 Copper Media를 통한 TCP/IP 통신할 수 있다.
도 10과 도 11은 본 발명의 한 실시예에 따른 반도체 공정 관리 시스템의 서비스 제공 내용이 디스플레이를 통해 출력되는 화면을 나타내는 도면이다.
도 10을 참고하면, 본 실시예에 따른 반도체 공정 관리 시스템 UI는 반도체 공정 관리 프로그램 시작을 위하여 사용자 로그인 정보를 입력받을 수 있다. 반도체 공정 관리 시스템의 오류가 발생했을 경우 시스템을 복구, 복원, 데이터를 저장하기 위한 아이콘을 포함한다. 도 11을 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 관리 시스템은 반도체 제조 설비(500)를 모니터링하고, 관리하기 위한 기능을 수행하는 다양한 아이콘을 포함할 수 있다.
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 반도체 공정 관리 장치와 데이터 서버의 전원 연결 상태를 예시적으로 나타내는 도면이고, 도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 반도체 공정 관리 장치와 데이터 서버의 통신 연결 상태를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 12를 참고하면 본 발명의 한 실시예에 따른 반도체 공정 관리 장치(100)와 데이터 서버(200)는 무정전 전원 장치(uninterruptible　power　supply,　UPS)를 통해 연결되어 있다.
일반적으로 반도체 공정 관리 장치(100)와 데이터 서버(200)에 제공되는 전원 공급이 중단되면 무정전 전원 장치(UPS)의 충전되어 있는 전력을 사용하여 반도체 공정 관리 장치(100)와 데이터 서버(200)를 짧은 시간 유지할 수 있으나, 자동으로 Power Off 할 수 없으므로 강제 down 사태가 발생할 수 있다. 반도체 생산 라인의 특성상 적은 수의 엔지니어가 많은 장비를 다루고 있기 때문에 짧은 시간 내에 반도체 제조 설비들을 Power Off 할 수 없다.
또한, 비정상적으로 시스템이 종료되면 가상 저장 공간(300)을 제공하는 데이터 서버(200)의 저장 장치와 복수의 저장 장치를 제어하는 레이드 컨트롤러에 문제가 발생하며, 저장 장치의 가상 저장 공간(300) 내 데이터에 접근이 용이하지 않고 데이터가 삭제될 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 반도체 공정 관치 장치(100)는 전원 공급이 차단되거나 충분한 전력이 제공되지 않으면 반도체 공정 장치(100) 및 데이터 서버(200) 시스템을 자동으로 종료한다.
도 12을 참고하면, 전원이 공급이 중단된 상태 일 때 데이터 서버(200), 공정 관리 장치(100)는 UPS Battery로 전원 공급이 된다.
이때, 도 13에 도시된 바와 같이 공정 관리 장치(100)는 UPS로부터 전력 부족 신호를 수신하고, 전력 부족 신호를 데이터 서버(200)로 전송한다. 그리고 공정 관리 장치(100)는 전력 부족 신호를 전송하면 시스템을 종료하고, 데이터 서버(200) 또한 전력 부족 신호를 수신하면 시스템을 종료한다.
본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 관리 장치 및 반도체 공정 관리 방법은 단위 네트워크 내에서 메인 파티션 및 보조 파티션까지 디스크 전체를 소프트웨어적으로 가상화하여 반도체 공정 관리 장치의 하드웨어에 물리적인 것처럼 디스크를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 관리 장치 및 반도체 공정 관리 방법은 OS(Operating System, 운영 체제) 및 데이터 전체를 가상 디스크 내에서 사용함으로써 기존에 불필요한 인증 절차, 다양한 사용자를 위한 서비스가 아닌 반도체 공정 관리 장치에 필요한 디스크만을 제공하여 안정성, 보안 문제점을 해결할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 반도체 공정 관리 장치 및 반도체 공정 관리 방법은 무정전 전원 장치(uninterruptible　power　supply,　UPS)를 통해 전원 차단 또는 전원이 부족하면 전원 부족 신호를 송신하고 반도체 공정 관리 시스템을 종료할 수 있다.
또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 데이터 서버(200) 즉, cobweb disk는 Admin Pad 기능을 갖는다.
Admin Pad 기능은 관리자 디스플레이 기능으로 Cobweb Disk 에 대한 정보 내용을 출력하여 Cobweb Disk 서비스를 한눈에 확인할 수 있다.
이때 Admin pad 는 직관적인 GUI(Graphic User Interface)형식으로 제공되어 사용자가 Touch Interface로 Cobweb Disk 전체 기능을 Control 할 수 있다.
Cobweb Disk Admin Pad에서 제공하는 서비스 내용은 다음과 같다.
Cobweb Disk 생성 작업, Cobweb Disk 서비스 시작 및 종료, 공정 관리 장치(100) 및 데이터서버(200)의 Power OFF 및 Reboot, 데이터서버(200)의 물리적인 Disk 오류 발생 시 Online(정상 동작) / Failed(오류 발생) /Rebuilding(디스크 재적용)과 같은 디스크 상태를 표시, Cobweb Disk 스냅샷 기능 (순간 다중 백업 및 복원), Cobweb Disk 에 대한 파일의 입/출력 속도 및 성능, 그리고 디스크 사용률 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (16)

  1. 반도체 제조 설비를 관리하는 공정 관리 장치로서,
    데이터 서버로부터 가상 저장 공간을 제공 받고, 상기 가상 저장 공간에 저장된 상기 반도체 제조 설비의 제조 공정을 관리하기 위한 반도체 공정 관리 프로그램을 운영하여 상기 반도체 제조 설비를 제어하는 제어부를 포함하는 공정 관리 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 반도체 제조 설비와 통신하는 제1 통신부, 그리고
    상기 데이터 서버와 통신하는 제2 통신부
    를 더 포함하는 공정 관리 장치.
  3. 제1항에서,
    상기 데이터 서버는
    상기 반도체 공정 관리 프로그램을 저장하는 복수의 저장 장치를 포함하는 저장부, 그리고
    상기 복수의 저장 장치를 하나 이상의 볼륨으로 묶음으로써, 상기 저장부의 입출력을 제어하는 레이드 컨트롤러(RAID CONTROLLER)
    를 포함하는 공정 관리 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 제어부는
    상기 가상 저장 공간에 저장된 상기 반도체 공정 관리 프로그램의 운영에 필요한 데이터를 백업, 복제, 삭제, 또는 롤백(roll back)하는 공정 관리 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 제어부는
    상기 복수의 저장 장치 각각에 상기 반도체 공정 관리 프로그램의 운영에 필요한 데이터를 중복하여 저장하는 공정 관리 장치.
  6. 반도체 제조 설비를 관리하는 반도체 공정 관리 시스템으로서,
    상기 반도체 제조 설비의 제조 공정을 관리하기 위한 반도체 공정 관리 프로그램을 저장하는 데이터 서버,
    상기 데이터 서버에 접근하여, 상기 데이터 서버로부터 가상 저장 공간을 제공 받고, 상기 반도체 공정 관리 프로그램을 로드(Load)하고, 상기 반도체 공정 관리 프로그램을 운영하며 상기 반도체 제조 설비를 관리하는 공정 관리 장치, 그리고
    상기 데이터 서버와 상기 공정 관리 장치를 연결하는 통신부를 포함하는 반도체 공정 관리 시스템.
  7. 제6항에서,
    상기 공정 관리 장치는
    상기 데이터 서버로 로그인 요청 메시지를 송신하고,
    상기 데이터 서버는
    상기 로그인 요청 메시지를 탐지하고, 로그인 허용 여부를 판단하며, 로그인 인증이 완료되면 상기 공정 관리 장치에 가상 저장 공간을 제공하는
    반도체 공정 관리 시스템.
  8. 제6항에서,
    상기 데이터 서버는
    상기 반도체 공정 관리 프로그램을 저장하는 복수의 저장 장치를 포함하는 저장부, 그리고
    상기 복수의 저장 장치를 하나 이상의 볼륨으로 묶음으로써, 상기 저장부의 입출력을 제어하는 레이드 컨트롤러(RAID CONTROLLER)
    를 포함하는 반도체 공정 관리 시스템.
  9. 제6항에서,
    상기 공정 관리 장치는
    상기 가상 저장 공간에 상기 반도체 제조 설비를 관리하는 데에 필요한 데이터를 읽고 쓰는 반도체 공정 관리 시스템.
  10. 제9항에서,
    상기 공정 관리 장치는
    상기 가상 저장 공간에 상기 반도체 공정 관리 프로그램의 운영에 필요한 데이터를 중복하여 저장하는 반도체 공정 관리 시스템.
  11. 제9항에서,
    상기 공정 관리 장치는
    상기 데이터 서버에 저장된 상기 반도체 공정 관리 프로그램의 운영에 필요한 데이터를 백업, 복제, 삭제, 또는 롤백(roll back)하는 반도체 공정 관리 시스템.
  12. 공정 관리 장치가 데이터 서버와 연동하여 반도체 제조 설비를 관리하는 방법으로서,
    상기 데이터 서버의 메모리에 대한 접근을 요청하는 단계,
    상기 데이터 서버로부터 가상 저장 공간을 제공 받는 단계,
    상기 가상 저장 공간에 저장된 상기 반도체 제조 설비의 제조 공정을 관리하기 위한 반도체 공정 관리 프로그램을 로드하는 단계, 그리고
    상기 반도체 공정 관리 프로그램을 구동하는 단계를 포함하는 반도체 제조 설비 관리 방법.
  13. 제12항에서
    상기 가상 저장 공간에 저장된 상기 반도체 제조 설비를 관리하기 위한 데이터를 읽거나 쓰면서 반도체 제조 설비를 관리하는 단계를 더 포함하는 반도체 제조 설비 관리 방법.
  14. 제12항에서
    상기 가상 저장 공간에 저장된 상기 반도체 제조 설비를 관리하기 위한 데이터를 백업, 복제, 삭제, 또는 롤백(roll back)하는 단계를 포함하는 단계를 더 포함하는 반도체 제조 설비 관리 방법.
  15. 제12항에서
    상기 데이터 서버에 상기 반도체 공정 관리 프로그램의 운영에 필요한 데이터를 중복하여 저장하는 단계를 더 포함하는 반도체 제조 설비 관리 방법.
  16. 반도체 제조 설비를 관리하는 공정 관리 장치로서,
    데이터 서버로부터 가상 저장 공간을 제공 받고, 상기 가상 저장 공간에 저장된 상기 반도체 제조 설비의 제조 공정을 관리하기 위한 반도체 공정 관리 프로그램을 운영하여 상기 반도체 제조 설비를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는 전원 부족 신호를 수신하면, 상기 데이터 서버로 상기 전원 부족 신호를 전송하고, 상기 반도체 제조 설비 관리 프로그램을 종료하는 공정 관리 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102595771B1 (ko) * 2023-01-25 2023-10-31 디에스이테크 주식회사 Pxe 기반의 반도체생산설비 제어 장치 및 방법

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